Characteristics of the copper vapor thermionic vacuum arc discharge

Abstract

Saf metal buharlarında bir deşarjın oluşturulması ve çalışılması, metal atomlarının uygun buhar basıncını elde etmek için gerekli sıcaklığın yüksek olması nedeniyle zor bir problemdir. Termiyonik vakum ark (TVA) deşarj, doğrudan ısıtılan termiyonik katotlar kullanarak anotun buharlaşmasıyla oluşan yeni tip bir deşarjdır. Saf metal buharlarındaki bu deşarj, herhangi tür metal buharlarında ve ayrıca erimeyen metallerin buharlarında da oluşturulabilmektedir. TVA deşarj, yönlendirilmiş enerjili iyonlar içeren saf, gaz karışımı bulunmayan metal buharı plazması üretmektedir. TVA deşarjların gözlenen akım voltaj karakteristikleri, termiyonik katotun sıcaklığına, buharlaştırılan anot materyalinin cinsine ve elektrotların birbirine göre konumuna bağlıdır. Anahtar Kelimeler: Bakır, metal buharları, termiyonik katot, vakum ark deşarj.The production and study of a discharge in pure metal vapors is a diffucult problem due to the high temperature needed to obtain a convenient vapor pressure of the metal atoms. The thermionic vacuum arc(TVA) discharge is a new type of discharge with evaporating anodes employing directly heated thermionic cathodes. This discharge in pure metal vapors can be ignited in any kind of metal vapors including refractory metals too. The TVA discharge generates a pure, gas-free metal vapor plasma containing ions with a directed energy. The discharge is produced in vacuum between a heated cathode and an anode. The electrons emitted from the cathode are accelerated toward the anode by the applied voltage accross the electrodes, the flux of electrons being concentrated on a small area of the anode surface which becomes a melted metal spot. At a further increase of the applied voltage, an intense discharge is established in the metal vapors, evaporated from the anode. Because of the high power density incident on the anode surface, especially after arc ignition, high evaporation rate of the anode material is observed. The observed volt-ampere characteristics of the TVA discharges depend strongly on the temperature of the thermionic cathode, the evaporated anode material and the relative position of the electrodes. Keywords: Copper, metal vapors, thermionic cathode, vacuum arc discharge

    Similar works